DE10128834B4

DE10128834B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Antrieb einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE10128834B4
Application number: DE2001128834
Authority: DE
Inventors: Lothar Hohmann
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2021-06-16
Also published as: DE10128834A1

Abstract

Verfahren zum Antrieb einer Druckmaschine mit einem Falzapparat (16) und mehreren von einer Bahn nacheinander durchlaufenen Druckwerken (01; 02; 03; 04), wobei der Falzapparat (16) und die Druckwerke (01; 02; 03; 04) einzeln mittels eigener Antriebsmotoren (06; 07; 08; 09; 17) angetrieben werden und deren Antriebe zwecks Synchronisierung mechanisch über Kopplungen (11; 12; 13; 14) zu einem Antriebsstrang miteinander verbunden sind dadurch gekennzeichnet, dass die in den Kopplungen (11; 12; 13; 14) vorliegenden Momente als mit dem anliegenden Drehmoment (M1; M2; M3; M4) direkt verknüpfte Werte durch Messstellen vor bzw. zwischen den Druckwerken (01; 02; 03; 04) bestimmt werden, und dass die Antriebsmotoren (06; 07; 08; 09; 17) aufgrund dieser im Antriebsstrang ermittelter Werte in der Weise geregelt werden, dass das Drehmoment (M1) zwischen dem Falzapparat (16) und einem ersten von der Bahn durchlaufenen Druckwerk (01) größer ist als das Drehmoment (M2) zwischen dem in Transportrichtung (T) gesehen ersten und...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Antrieb einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 2.
Bei Druckmaschinen, insbesondere Rollenrotationsdruckmaschinen, welche in Einzelantriebstechnik ausgeführt sind, d. h. jedes Druckwerk, jede Druckeinheit oder jedes Aggregat (z. B. Falzapparat etc.) verfügt über einen eigenen Elektromotor, sind untereinander entweder rein elektronisch, z. B. winkelgeregelt, und/oder aber mechanisch über sogenannte Synchronwellen miteinander verbunden. Im letztgenannten Fall ist es für die Qualität eines Druckerzeugnisses dabei von entscheidender Bedeutung, in jedem Betriebszustand der Maschine eindeutige Momentenflussrichtung in diesen Synchronwellen zu gewährleisten. Ist dies nicht der Fall, so muss mit z. T. erheblichen Dubliererscheinungen oder Registerschwankungen gerechnet werden. Die Einzelantriebe für die genannten Aggregate müssen daher in ihrer Momentenabgabe der jeweils angekoppelten Last angepasst werden, um somit im Verbund eindeutige Momentenflussrichtung zu ermöglichen.

Durch die DE 42 34 331 A1 ist ein Antrieb für eine Druckmaschine bekannt, wobei einer Steuereinrichtung Informationen über druckspezifische Größen zugeleitet werden. Aus diesen druckspezifischen Größen, z. B. der Temperatur des Druckwerks, der Stellung der Farbzonenschrauben etc., wird dann eine Größe gewonnen, welche der jeweiligen Änderung des theoretisch zu erwartenden Lastmoments entspricht. Mit Hilfe dieser beispielsweise über Kennlinien ermittelten Größe wird der Einzelantrieb derart angesteuert, dass der Leistungsfluss in Räderzügen und Synchronwellen konstant ist, d. h. in nur eine definierte Richtung fließt.

Die DE 195 37 587 A1 zeigt mechanisch mit dem Antrieb eines Falzapparates synchronisierte Antriebe von Druckwerken. Der Antrieb des Falzapparates wird regelungstechnisch als Leitantrieb für die Folgeantriebe herangezogen, wobei die Folgeantriebe zueinander derart mit Faktoren bewertet werden können, dass es zu eindeutigen Momentensenken oder -lieferanten kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Antrieb einer Druckmaschine zu schaffen, welche eine vorteilhafte Dimensionierung von mechanisch synchronisierten Antriebsmotoren ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 2 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass insbesondere bei Antrieb der verschiedenen Aggregate mittels eines gemeinsamen Hauptantriebs die Momentenflussrichtung durch die Druckmaschine sicher in einer eindeutigen Richtung verläuft. Bei Verwendung mehrerer einzelner Antriebe, welche jedoch mechanisch miteinander gekoppelt sind, ist es vorteilhaft, wenn die Einzelantriebsmomente im Verhältnis zweier benachbarter Antriebe in allen Betriebs- bzw. Produktionszuständen die selbe Richtung aufweisen.

Das Lastmoment eines Druckwerks wird neben den druckspezifischen Parametern auch von einer Vielzahl rein mechanischer Parameter, z. B. Anstellung der Farbwalzen, Härte der Gummiwalzen, Überstand des Drucktuchs etc. bestimmt. Diese mechanischen Parameter sind nach Inbetriebnahme einer Druckmaschine keinesfalls für alle Zeit konstant, sondern ändern sich z. B. bei Überprüfung und Korrektur der Farbwalzenanstellung, Gummituch- oder Gummiwalzenwechsel. Erfolgt eine Steuerung ausschließlich auf der Basis von ermittelten Drehzahlen, von Viskositäten und hinterlegten Eichkurven, so kann eine gewünschte Momentenabstufung der Einzelantriebe durchaus „kippen".

Vorteilhaft ist es, tatsächliche, mit dem jeweils anliegenden Moment direkt verknüpfte Werte, z. B. Absolutdrehmomente, für die Ansteuerung der Antriebsmotoren heranzuziehen. Diese sind beispielsweise durch Messstellen (Torsion) vor bzw. zwischen den Druckstellen, oder in einer vorteilhaften Ausführung über die Leistungsaufnahme der Antriebsmotoren selbst bestimmbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die einzige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Druckmaschine mit einer eindeutigen Richtung für den Momentenfluss.
Eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Druckmaschine, insbesondere eine Rollenrotationsdruckmaschine, weist mehrere horizontal oder vertikal in Transportrichtung T für eine nicht dargestellte Bedruckstoffbahn hintereinander liegende Aggregate 01; 02; 03; 04, insbesondere Druckwerke 01; 02; 03; 04, auf.
Jedes Druckwerk 01; 02; 03; 04 verfügt über einen eigenen Antriebsmotor 06; 07; 08; 09. Die Antriebe der Druckwerke sind über Kopplungen 11; 12; 13; 14, z. B. Synchronwellen 11; 12; 13; 14, miteinander, bzw. im Fall der Synchronwelle 11 mit anderen Aggregaten 16, wie z. B. einem Falzapparat 16, mechanisch gekoppelt. Auch der Falzapparat 16 weist einen eigenen Antriebsmotor 17 auf. Die Druckmaschine kann jedoch auch noch andere Aggregate aufweisen.
Zwischen den Druckwerken 01; 02; 03; 04 bzw. zwischen dem Falzapparat 16 und dem ersten Druckwerk 01 werden mittels geeigneter Messinstrumente (z. B. torsionsbasiert) die an der jeweiligen Synchronwelle 11; 12; 13; 14 anliegenden Drehmomente M1; M2; M3; M4 ermittelt.
Die ermittelten Drehmomente M1; M2; M3; M4 werden der nicht dargestellten Regelung für die Druckmaschine bzw. den nicht dargestellten Antriebsregelungen für die Antriebsmotoren 06; 07; 08; 09 und ggf. 17 zugeführt, und daraus Sollwerte gebildet, die wiederum auf die Antriebsregelung der Antriebsmotoren 06; 07; 08; 09 und ggf. 17 zurückgeführt werden. Eine Regelung kann z. B. in einem der Drehzahl unterlegtem Regelkreis erfolgen.
Die Bildung der Sollwerte für die Regelung der Antriebsmotoren 06; 07; 08; 09 bzw. und ggf. 17 erfolgt in der Weise, dass mit dem entsprechenden Regelkreis zu jedem Zeitpunkt eine definierte Momentenflussrichtung M zwischen zwei benachbarten Antriebsmotoren 06; 07; 08; 09 bzw. und ggf. 17 im Antriebsstrang gewährleistet ist. D. h. es gilt für jeden Produktionszustand
für jede Zeit: M_i ≤ M_i+1 oder M_i ≤ M_i+1für ii ∊ {1, 2, 3}
Eine z. B. zwecks Dimensionierung der Antriebsmotoren 06; 07; 08; 09 und 17 vorteilhafte Momentenflussrichtung M ist eine eindeutige Momentenflussrichtung M entlang des durch die Synchronwellen 11; 12; 13; 14 verbundenen Antriebsstranges der Druckmaschine. In der Zeichnung ist eine derartige Momentenflussrichtung M vom Falzapparat 16 kommend über die Druckwerke 01 bis 04 als Pfeil dargestellt.
Im Beispiel nach der Zeichnung, wobei die Ermittlung der Drehmomente M1 bis M4 an den Synchronwellen 11; 12; 13; 14 erfolgt, wird die Antriebsregelung so vorgenommen, dass zumindest während der Produktion zu jedem Zeitpunkt gilt:
M4 ≤ M3 ≤ M2 ≤ M1
Die Momentenflussrichtung M kann jedoch auch in umgekehrter Richtung verlaufen, oder aber, wie oben dargestellt entlang des Antriebsstranges sich räumlich ein- oder mehrmals umkehren, jedoch zeitlich unverändert bleiben.
In einem zweiten, jedoch nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird über die vom jeweiligen Antriebsmotor 06; 07; 08; 09 und 17 aufgenommene Leistung das anliegende Drehmoment M1; M2; M3; M4 abgeleitet und daraus die Sollwertbildung bzw. Regelung der Antriebsmotoren 06; 07; 08; 09 bzw. und ggf. 17 vorgenommen.
Die Druckwerke 01; 02; 03; 04 können auch andere als in der Zeichnung dargestellte Druckwerke sein. Auch muss die Transportrichtung T nicht vertikal verlaufen. Auch die Anzahl der Druckwerke 01; 02; 03; 04 kann vom Beispiel verschieden sein.
Die dargestellte Messung und Regelung kann auch in der dargestellten Weise erfolgen, wenn die Druckwerke 01; 02; 03; 04 zu größeren Gruppen zusammengefasst sind oder aber ein Druckwerk 01; 02; 03; 04 mehr als lediglich einen Antriebsmotor 06; 07; 08; 09 aufweist.
Auch die Umkehrung der Momentenflussrichtung M der beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Momente M1; M2; M3; M4 ist möglich.

01: Aggregat, Druckwerk
02: Aggregat, Druckwerk
03: Aggregat, Druckwerk
04: Aggregat, Druckwerk
05: –
06: Antriebsmotor
07: Antriebsmotor
08: Antriebsmotor
09: Antriebsmotor
10: –
11: Kopplung, Synchronwelle
12: Kopplung, Synchronwelle
13: Kopplung, Synchronwelle
14: Kopplung, Synchronwelle
15: –
16: Aggregat, Falzapparat
17: Antriebsmotor
M1: Drehmoment
M2: Drehmoment
M3: Drehmoment
M4: Drehmoment
M: Momentenflussrichtung
T: Transportrichtung

Claims

Verfahren zum Antrieb einer Druckmaschine mit einem Falzapparat (16) und mehreren von einer Bahn nacheinander durchlaufenen Druckwerken (01; 02; 03; 04), wobei der Falzapparat (16) und die Druckwerke (01; 02; 03; 04) einzeln mittels eigener Antriebsmotoren (06; 07; 08; 09; 17) angetrieben werden und deren Antriebe zwecks Synchronisierung mechanisch über Kopplungen (11; 12; 13; 14) zu einem Antriebsstrang miteinander verbunden sind dadurch gekennzeichnet, dass die in den Kopplungen (11; 12; 13; 14) vorliegenden Momente als mit dem anliegenden Drehmoment (M1; M2; M3; M4) direkt verknüpfte Werte durch Messstellen vor bzw. zwischen den Druckwerken (01; 02; 03; 04) bestimmt werden, und dass die Antriebsmotoren (06; 07; 08; 09; 17) aufgrund dieser im Antriebsstrang ermittelter Werte in der Weise geregelt werden, dass das Drehmoment (M1) zwischen dem Falzapparat (16) und einem ersten von der Bahn durchlaufenen Druckwerk (01) größer ist als das Drehmoment (M2) zwischen dem in Transportrichtung (T) gesehen ersten und dem zweiten Druckwerk (01; 02) und die Drehmomente (M2; M3; M4) zwischen jeweils zwei Druckwerken (01; 02; 03; 04) entlang einer Transportrichtung (T) der die Druckmaschine durchlaufenden Bedruckstoffbahn abnehmend sind.
Antrieb einer Druckmaschine mit mehreren Aggregaten (01; 02; 03; 04; 16), welche einzeln mittels eigener Antriebsmotoren (06; 07: 08: 09; 17) antreibbar sind, und deren Antriebe mechanisch über Kopplungen (11; 12; 13; 14) zu einem Antriebsstrang miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass Messstellen vor bzw. zwischen den Druckwerken (01; 02; 03; 04 vorgesehen sind, durch welche die in den Kopplungen (11; 12; 13; 14) vorliegenden Momente als mit dem anliegenden Drehmoment (M1; M2; M3; M4) direkt verknüpfte Werte bestimmbar sind, und dass die Antriebsmotoren (06; 07; 08; 09; 17) aufgrund dieser im Antriebsstrang ermittelter Werte derart geregelt sind, dass das Drehmoment (M1) zwischen dem Falzapparat (16) und einem ersten von der Bahn durchlaufenen Druckwerk (01) größer ist als das Drehmoment (M2) zwischen dem in Transportrichtung (T) gesehen ersten und dem zweiten Druckwerk (01; 02) und die Drehmomente (M2; M3; M4) zwischen jeweils zwei Druckwerken (01; 02; 03; 04) entlang einer Transportrichtung (T) der die Druckmaschine durchlaufenden Bedruckstoffbahn abnehmend sind.
Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomente (M1; M2; M3; M4) an den als Synchronwellen (11; 12; 13; 14) ausgebildeten Kopplungen (11; 12; 13; 14) torsionsbasiert ermittelbar sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (06; 07; 08; 09; 17) zumindest während der Produktion so geregelt sind, dass für jeden Zeitpunkt gilt: M4 ≤ M3 ≤ M2 ≤ M1